(共10分)甲醇合成反应及其能量变化如图所示:(1)写出合成-查字典问答网
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  (共10分)甲醇合成反应及其能量变化如图所示:(1)写出合成甲醇的热化学方程式________________________________。实验室在1L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器

  (共10分)甲醇合成反应及其能量变化如图所示:

  (1)写出合成甲醇的热化学方程式________________________________。

  实验室在1L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:

  时间浓度(mol/L)温度

  10min

  20min

  30min

  40min

  50min

  60min

  300℃

  0.40

  0.60

  0.75

  0.84

  0.90

  0.90

  500℃

  0.60

  0.75

  0.78

  0.80

  0.80

  0.80

  (2)在300℃反应开始10min内,H2的平均反应速率为v(H2)=________。

  (3)在500℃达到平衡时,平衡常数K=________。

  (4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.2molCO和2.0molH2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。

  (5)铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点,已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇。该反应中a的大小对反应热ΔH有无影响,___________________________。

1回答
2020-10-30 18:38
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付小宁

  (每空2分,共10分)

  (1)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1

  (2)0.08mol/(L·min)

  (3)25

  (4)80%

  (5)无影响 

  (1)根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放热反应,反应热ΔH=-(b-a)kJ·mol-1,所以热化学方程式是CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1。

  (2)10min时甲醇的浓度是0.4mol/,所以根据化学方程式可知,消耗氢气是0.8mol/L,则氢气的反应速率是0.8mol/L÷10min=0.08mol/(L·min)。

  (3)在500℃达到平衡时,甲醇的物质的量浓度是0.8mol/L,所以消耗CO和氢气分别是0.8mol/L和1.6mol/L,则平衡时氢气和CO的浓度分别是0.4mol/L和0.2mol/L,则该温度下反应的平衡常数是。

  (4) CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

  起始量(mol) 1.2 2 0

  转化量(mol) x 2x x

  平衡量(mol) 1.2-x 2-2x x

  则1.2-x+2-2x+x=3.2÷2

  解得2x=1.6mol

  所以氢气的转化率是2x÷2=0.8,即80%。

  (5)反应热只与反应物和生成物能量的相对大小有关系,和其余条件都是无关系的。

2020-10-30 18:40:09

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